一种vr多人协作模拟灭火方法

文档序号:87934 发布日期:2021-10-08 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 一种vr多人协作模拟灭火方法 (VR multi-person cooperation simulated fire extinguishing method ) 是由 杨兴 陈创希 伍翔 郑炜旸 张星宇 黎丹丹 杨文嘉 林东友 陈南 曾兵 石磊 于 2021-05-24 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种VR多人协作模拟灭火方法,基于多人协作模拟灭火系统实施;包括:步骤S1、登录操作;步骤S2、建立局域网服务器、N台VR头显及其控制器之间的联机;并确定机位职位;步骤S3、在VR飞机客舱场景出现火情后,N名学员通过控制器控制各自的虚拟人物在VR飞机客舱场景中移动并按照指令执行相应的任务;并且,选择确定各自的灭火角色;步骤S4、N名学员按照选定的灭火角色通过控制器执行协作灭火流程,以扑灭VR飞机客舱场景中的起火点。本发明基于VR技术实现了多个学员在VR飞机客舱场景中的协作灭火,有助于学员应对不同场景火情进行多次反复的灭火训练,具有训练成本低,学员操作简单方便,教员操作与监控实用方便的优点。(The invention discloses a VR multi-person cooperation simulation fire extinguishing method which is implemented based on a multi-person cooperation simulation fire extinguishing system; the method comprises the following steps: step S1, login operation; s2, establishing the online among the local area network server, the N VR head displays and the controllers thereof; determining the position of the airplane; s3, after a fire occurs in the VR airplane cabin scene, controlling respective virtual characters to move in the VR airplane cabin scene by the N students through the controller, and executing corresponding tasks according to instructions; and, choose to confirm the respective role of putting out a fire; and S4, executing a cooperative fire extinguishing process by the N students through the controller according to the selected fire extinguishing role so as to extinguish the fire in the VR airplane cabin scene. The invention realizes the cooperative fire extinguishing of a plurality of students in VR airplane cabin scenes based on VR technology, is beneficial to the students to carry out repeated fire extinguishing training for many times according to different scene fires, and has the advantages of low training cost, simple and convenient operation of the students and practical and convenient operation and monitoring of the teacher.)

一种VR多人协作模拟灭火方法

技术领域

本发明涉及供教学或训练用的方法,具体的说是一种VR多人协作模拟灭火方法。

背景技术

专利号为CN201920507919.8的实用新型公开了一种MR模拟灭火装置,包括VR头显和仿真灭火器,所述VR头显包括跟踪模块、计算模块和显示模块;所述显示模块用于传输出实时的模拟场景图像,所述仿真灭火器包括按钮一、压把、喷管和跟踪模块;所述压把上设置有按钮一,所述喷管上设置有控制传感器和按钮二,所述跟踪模块用于接收短距离无线通信技术信号,触发按钮一将按压压把的动作信息及控制指令通过跟踪模块传递到计算模块,触发按钮二将控制传感器接收到的仿真灭火器的位置信息通过跟踪模块传递到计算模块,所述计算模块用以处理跟踪模块提供的信息并通过显示模块进行显示,该实用新型不起火、不起浓烟,避免造成环境污染,无需耗材,大大降低了消防宣传演练的成本。但是,现有的这种VR模拟灭火的方法是适用于单个训练人员,不支持对多人协同训练,缺乏多人协作灭火的训练场景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是:提供一种VR多人协作模拟灭火方法。

解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案如下:

一种VR多人协作模拟灭火方法,其特征在于:基于多人协作模拟灭火系统实施;

所述多人协作模拟灭火系统包括局域网服务器和N台VR头显及其配套的控制器,N≥2;其中,所述局域网服务器的数据库预设有若干个飞机型号的若干个VR飞机客舱场景(例如:可以有不同布局的商务舱场景和经济舱场景),所述局域网服务器能够在所述VR飞机客舱场景中随机生成起火点;

所述VR多人协作模拟灭火方法包括:

步骤S1、通过佩戴的VR头显和控制器,N名学员进行登录操作;

步骤S2、建立所述局域网服务器、N台VR头显及其控制器之间的联机,以使得所述N名学员的虚拟人物进入同一个VR飞机客舱场景,使得N台VR头显及其控制器的画面显示和操作能够在所述VR飞机客舱场景中同步;并且,确定其中一名学员的机位职位为乘务长,其余学员的机位职位为乘务员;

步骤S3、在所述VR飞机客舱场景出现火情后,由所述乘务长向乘务员下达指令(例如:指挥N名学员分别负责安抚NPC乘客、寻找起火点等任务),所述N名学员通过所述控制器控制各自的虚拟人物在所述VR飞机客舱场景中移动并按照所述指令执行相应的任务;并且,所述局域网服务器向每一名学员发送包含消防员、支援者和通讯员的灭火角色选项,所述N名学员通过控制器选择确定各自的灭火角色;一般而言,由首先到达起火点的学员担任消防员,但也可以由N名学员商定各自担任的灭火角色。

其中,所述VR飞机客舱场景出现火情的提示,可以是NPC乘客发出“起火了”的呼救,或者所述局域网服务器直接向N名学员的VR头显发送提示信息等方式。

步骤S4、所述N名学员按照选定的灭火角色通过控制器执行协作灭火流程,以扑灭所述VR飞机客舱场景中的起火点。

其中,为了模拟在客机上行走的步幅,学员在用控制器进行虚拟人物跳转时,每次移动的距离都有个最大幅度(比如1.5米),学员的移动将不在是用射线选中地面进行跳转,而是面朝前方后,按动圆形按键后就向前步进跳转,如按住按键不放,向前跳转的间隔为0.5秒(初定),松开按键即停止跳转(现实中移动,虚拟场景也一样还是会移动相同距离,这个可作为距离的微调);另外,需要设置虚拟边界,当使用者将要超出现实中划定的边界,虚拟客舱内会出现明显提示,以此避免现实中因为空间问题造成人员之间互相碰撞。

优选的:所述VR飞机客舱场景中设有虚拟驾驶舱、内话系统、多个灭火瓶、防护呼吸面罩(PBE)、若干名NPC乘务员和若干名NPC乘客,所述起火点的火势被设定为至少需要两瓶灭火瓶才能完全扑灭,且在灭火瓶使用不当的情况需要三瓶或更多灭火瓶才能完全扑灭;其中,可以参考游戏的方式,将所述起火点的火势设置为HP蓝条的形式向学员展示,使得HP蓝条随着火势减弱而被逐渐清空,且在HP蓝条为完全清空,也即起火点的火势未完全扑灭的情况下,若停止使用灭火瓶进行灭火,起火点的火势会复燃,使得HP蓝条慢慢恢复。并且,起火点的火势如果没有及时被发现或者控制,会随着时间经过变得更严重,并伴有对应程度的烟雾,当火势达到一定程度即宣告灭火失败。

参见图1,所述步骤S4的协作灭火流程包括:

步骤S4-1、所述消防员达到起火点,喊出灭火口号(例如:××位置发现火情,我来灭火!),并在所述起火点的两米范围内寻找灭火瓶;与此同时,所述通讯员寻找灭火瓶并就近将找到的灭火瓶传递给所述消防员或支援者,所述支援者寻找灭火瓶并将找到的灭火瓶传递给所述消防员;并且,在所述消防员获取到灭火瓶后,用灭火瓶对所述起火点进行灭火,或者,所述消防员转移所述起火点处的易燃物体和所述起火点附近的NPC乘客;

步骤S4-2、所述支援者找出并佩戴好防护呼吸面罩,以在所述消防员开始灭火的10秒内赶到所述起火点,并替换所述消防员用灭火瓶对所述起火点进行灭火;与此同时,所述通讯员通过内话系统向虚拟驾驶舱汇报当前的火情状况(包括:烟雾的颜色浓度、气味、火源、火势、对乘客的影响以及乘务员采取的行动等);

步骤S4-3、所述消防员找出灭火瓶、水或不可燃饮料支援给所述支援者,所述支援者接过所述消防员的支援物对所述起火点进行灭火,直至所述起火点的火势完全扑灭;与此同时,所述通讯员通过内话系统呼叫NPC乘务员将灭火瓶送给所述支援者;

步骤S4-4、在所述起火点的火势完全扑灭后,所述通讯员通过内话系统向虚拟驾驶舱传达火情已扑灭的信息,所述消防员向所述乘务长汇报火情已扑灭的信息。

优选的:在N=3时,三名所述学员分别担当消防员、支援者和通讯员的灭火角色;在N=2时,两名所述学员分别担当消防员和支援者的灭火角色,且其中一名学员兼任所述通讯员。

另外,所述协作灭火流程还可增加以下规则:

其一,在发现火情后,需要对火情进行判断,判断是什么引起的起火,是锂电池、可燃液体还是电气故障,可根据烟雾颜色和刺激性气味提示,做出选择判断(出现多种选择,从其中选出正确的一项,有时限,比如5秒),机会只有一次,选对选错都会提示正确答案。

其二,如果是A类的小火情,可用矿泉水/饮料及时进行处理(可作为加分项);如果火情没有扑灭,则需要马上转入一般灭火流程。

作为本发明的优选实施方式:所述学员能够通过控制器选择进入训练模式;在训练模式下,所述局域网服务器向每一名学员提供在所述协作灭火流程中的操作提示,且该操作提示能够由学员通过控制器选择开启或关闭。例如:在灭火瓶操作不当、灭火距离不当时,作出提示;在起火点周围显示出灭火的最佳距离范围;当没有按照提示进行操作后,会以某种UI的方式提醒当前操作没有按照预定进行,等等。

其中,所述操作提示可以是语音提示、VR头显视野画面上的文字或图案提示、闪烁的文字或图案提示等方式。

另外,对于N=2的即仅两名学员协作的情况,通讯员的操作指引可以不以其角色身份为依托,而是用与内话手机的范围来触发通讯员通讯,不管是何种角色,只要进入指定的内话手机范围内,就会同时触发通讯员操作提示。

优选的:在所述训练模式下,所述步骤S2的具体方式为:首先,由所述N名学员预先商定选出一名学员扮演乘务长,其余学员扮演乘务员,由所述乘务长通过控制器从所述局域网服务器的数据库中选定需要的飞机型号,以创建相应的协作房间,其余学员通过控制器进入该协作房间;其次,由所述乘务长从属于所述飞机型号的场景中选定需要进入的VR飞机客舱场景;然后,所述局域网服务器随机向每一名学员分配三个机位职位选项;最后,按照预先商定的结果,所述N名学员通过控制器选择确定各自的机位职位。

作为本发明的优选实施方式:所述学员能够通过控制器选择进入考核模式;在考核模式下,所述局域网服务器按照预设的评判标准对每一名学员在所述协作灭火流程中的操作进行评分。其中,所述评判标准可以包括:其一,灭火时长,时间越短得分越高。其二,是否有错误操作,比如灭火器使用错误会扣分,使用超过2瓶灭火器,用得越多扣分越多;最终无法扑灭火势则直接判定灭火不合格;学员操作不当则无法使用灭火瓶,距离没有拿捏好,过近则扣分,过远则无法灭火,最终也会影响得分。其三,起火原因判断错误扣分。其四,口令的音量是否达标。其五,教员的主观评判:在完成考核并得出结果后,教员可用自己的标准额外对学员进行评定,可将评定记录于后台,以备查阅。

优选的:在所述考核模式下,所述步骤S2的具体方式为:由教员通过所述局域网服务器预先设定所述N名学员的机位职位、需要进入的飞机型号和VR飞机客舱场景,在均进行登录操作后,所述N名学员的虚拟人物进入该VR飞机客舱场景,并自动进入考核倒计时。

另外,所述学员能够通过控制器选择进入学习情境模式;在学习情境模式下,所述局域网服务器向学员自动演示所述灭火角色在所述协作灭火流程中的操作。例如:对于消防员、支援者和通讯员,在他们各自的操作过程中,可触发各类可能遇到的干扰和困难情况,并做出解说说明(此时学员将不能进行移动,只能停留在原地),当看完这些后(或者教员讲解完后),学员可以选择“我已了解”按钮,继续执行担当角色应该展开的行动。“学习情境”顾名思义,以学员学习和教员讲解为目的,不是为了灭火,因此不会对学员的操作进行记录和打分,也不会有最终的灭火成绩。

作为本发明的优选实施方式:所述多人协作模拟灭火系统还包括系统服务器;

所述步骤S1中,学员进行登录操作的方式为:所述学员用其身份信息通过所述控制器发出登录请求,该登录请求经所述局域网服务器中转至所述系统服务器进行验证,对于验证成功的登录请求,所述系统服务器通过所述局域网服务器向所述学员的VR头显和控制器发送SSO登录许可;

并且,所述局域网服务器和系统服务器记录所述学员的登录记录和在所述协作灭火流程中的操作数据,并建立相应的训练数据表。

作为本发明的优选实施方式:所述多人协作模拟灭火系统还包括显示屏幕;每一台所述VR头显的视角图像均能够同步显示在所述显示屏幕上,以便于教员进行观察考核。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

第一,本发明基于VR技术实现了多个学员在VR飞机客舱场景中的协作灭火,有助于学员应对不同场景火情进行多次反复的灭火训练,具有训练成本低,学员操作简单方便,教员操作与监控实用方便的优点。

第二,本发明具有学习情境模式、训练模式和考核模式,能够便于学员针对多人协作灭火的学习、训练和考核。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明:

图1为本发明中协作灭火流程的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明进行详细说明,以帮助本领域的技术人员更好的理解本发明的发明构思,但本发明权利要求的保护范围不限于下述实施例,对本领域的技术人员来说,在不脱离本发明之发明构思的前提下,没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。

实施例一

本发明公开的是一种VR多人协作模拟灭火方法,其特征在于:基于多人协作模拟灭火系统实施;

所述多人协作模拟灭火系统包括局域网服务器和N台VR头显及其配套的控制器,N≥2;其中,所述局域网服务器的数据库预设有若干个飞机型号的若干个VR飞机客舱场景(例如:可以有不同布局的商务舱场景和经济舱场景),所述局域网服务器能够在所述VR飞机客舱场景中随机生成起火点;

所述VR多人协作模拟灭火方法包括:

步骤S1、通过佩戴的VR头显和控制器,N名学员进行登录操作;

步骤S2、建立所述局域网服务器、N台VR头显及其控制器之间的联机,以使得所述N名学员的虚拟人物进入同一个VR飞机客舱场景,使得N台VR头显及其控制器的画面显示和操作能够在所述VR飞机客舱场景中同步;并且,确定其中一名学员的机位职位为乘务长,其余学员的机位职位为乘务员;

步骤S3、在所述VR飞机客舱场景出现火情后,由所述乘务长向乘务员下达指令(例如:指挥N名学员分别负责安抚NPC乘客、寻找起火点等任务),所述N名学员通过所述控制器控制各自的虚拟人物在所述VR飞机客舱场景中移动并按照所述指令执行相应的任务;并且,所述局域网服务器向每一名学员发送包含消防员、支援者和通讯员的灭火角色选项,所述N名学员通过控制器选择确定各自的灭火角色;一般而言,由首先到达起火点的学员担任消防员,但也可以由N名学员商定各自担任的灭火角色。

其中,所述VR飞机客舱场景出现火情的提示,可以是NPC乘客发出“起火了”的呼救,或者所述局域网服务器直接向N名学员的VR头显发送提示信息等方式。

步骤S4、所述N名学员按照选定的灭火角色通过控制器执行协作灭火流程,以扑灭所述VR飞机客舱场景中的起火点。

其中,为了模拟在客机上行走的步幅,学员在用控制器进行虚拟人物跳转时,每次移动的距离都有个最大幅度(比如1.5米),学员的移动将不在是用射线选中地面进行跳转,而是面朝前方后,按动圆形按键后就向前步进跳转,如按住按键不放,向前跳转的间隔为0.5秒(初定),松开按键即停止跳转(现实中移动,虚拟场景也一样还是会移动相同距离,这个可作为距离的微调);另外,需要设置虚拟边界,当使用者将要超出现实中划定的边界,虚拟客舱内会出现明显提示,以此避免现实中因为空间问题造成人员之间互相碰撞。

以上为本实施例一的基本实施方式,可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定:

优选的:所述VR飞机客舱场景中设有虚拟驾驶舱、内话系统、多个灭火瓶、防护呼吸面罩(PBE)、若干名NPC乘务员和若干名NPC乘客,所述起火点的火势被设定为至少需要两瓶灭火瓶才能完全扑灭,且在灭火瓶使用不当的情况需要三瓶或更多灭火瓶才能完全扑灭;其中,可以参考游戏的方式,将所述起火点的火势设置为HP蓝条的形式向学员展示,使得HP蓝条随着火势减弱而被逐渐清空,且在HP蓝条为完全清空,也即起火点的火势未完全扑灭的情况下,若停止使用灭火瓶进行灭火,起火点的火势会复燃,使得HP蓝条慢慢恢复。并且,起火点的火势如果没有及时被发现或者控制,会随着时间经过变得更严重,并伴有对应程度的烟雾,当火势达到一定程度即宣告灭火失败。

参见图1,所述步骤S4的协作灭火流程包括:

步骤S4-1、所述消防员达到起火点,喊出灭火口号(例如:××位置发现火情,我来灭火!),并在所述起火点的两米范围内寻找灭火瓶;与此同时,所述通讯员寻找灭火瓶并就近将找到的灭火瓶传递给所述消防员或支援者,所述支援者寻找灭火瓶并将找到的灭火瓶传递给所述消防员;并且,在所述消防员获取到灭火瓶后,用灭火瓶对所述起火点进行灭火,或者,所述消防员转移所述起火点处的易燃物体和所述起火点附近的NPC乘客;

步骤S4-2、所述支援者找出并佩戴好防护呼吸面罩,以在所述消防员开始灭火的10秒内赶到所述起火点,并替换所述消防员用灭火瓶对所述起火点进行灭火;与此同时,所述通讯员通过内话系统向虚拟驾驶舱汇报当前的火情状况(包括:烟雾的颜色浓度、气味、火源、火势、对乘客的影响以及乘务员采取的行动等);

步骤S4-3、所述消防员找出灭火瓶、水或不可燃饮料支援给所述支援者,所述支援者接过所述消防员的支援物对所述起火点进行灭火,直至所述起火点的火势完全扑灭;与此同时,所述通讯员通过内话系统呼叫NPC乘务员将灭火瓶送给所述支援者;

步骤S4-4、在所述起火点的火势完全扑灭后,所述通讯员通过内话系统向虚拟驾驶舱传达火情已扑灭的信息,所述消防员向所述乘务长汇报火情已扑灭的信息。

优选的:在N=3时,三名所述学员分别担当消防员、支援者和通讯员的灭火角色;在N=2时,两名所述学员分别担当消防员和支援者的灭火角色,且其中一名学员兼任所述通讯员。

另外,所述协作灭火流程还可增加以下规则:

其一,在发现火情后,需要对火情进行判断,判断是什么引起的起火,是锂电池、可燃液体还是电气故障,可根据烟雾颜色和刺激性气味提示,做出选择判断(出现多种选择,从其中选出正确的一项,有时限,比如5秒),机会只有一次,选对选错都会提示正确答案。

其二,如果是A类的小火情,可用矿泉水/饮料及时进行处理(可作为加分项);如果火情没有扑灭,则需要马上转入一般灭火流程。

实施例二

在上述实施例一的基础上,本实施例二还采用了以下优选的实施方式:

所述学员能够通过控制器选择进入训练模式;在训练模式下,所述局域网服务器向每一名学员提供在所述协作灭火流程中的操作提示,且该操作提示能够由学员通过控制器选择开启或关闭。例如:在灭火瓶操作不当、灭火距离不当时,作出提示;在起火点周围显示出灭火的最佳距离范围;当没有按照提示进行操作后,会以某种UI的方式提醒当前操作没有按照预定进行,等等。

其中,所述操作提示可以是语音提示、VR头显视野画面上的文字或图案提示、闪烁的文字或图案提示等方式。

另外,对于N=2的即仅两名学员协作的情况,通讯员的操作指引可以不以其角色身份为依托,而是用与内话手机的范围来触发通讯员通讯,不管是何种角色,只要进入指定的内话手机范围内,就会同时触发通讯员操作提示。

以上为本实施例二的基本实施方式,可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定:

优选的:在所述训练模式下,所述步骤S2的具体方式为:首先,由所述N名学员预先商定选出一名学员扮演乘务长,其余学员扮演乘务员,由所述乘务长通过控制器从所述局域网服务器的数据库中选定需要的飞机型号,以创建相应的协作房间,其余学员通过控制器进入该协作房间;其次,由所述乘务长从属于所述飞机型号的场景中选定需要进入的VR飞机客舱场景;然后,所述局域网服务器随机向每一名学员分配三个机位职位选项;最后,按照预先商定的结果,所述N名学员通过控制器选择确定各自的机位职位。

实施例三

在上述实施例一或实施例二的基础上,本实施例三还采用了以下优选的实施方式:

所述学员能够通过控制器选择进入考核模式;在考核模式下,所述局域网服务器按照预设的评判标准对每一名学员在所述协作灭火流程中的操作进行评分。其中,所述评判标准可以包括:其一,灭火时长,时间越短得分越高。其二,是否有错误操作,比如灭火器使用错误会扣分,使用超过2瓶灭火器,用得越多扣分越多;最终无法扑灭火势则直接判定灭火不合格;学员操作不当则无法使用灭火瓶,距离没有拿捏好,过近则扣分,过远则无法灭火,最终也会影响得分。其三,起火原因判断错误扣分。其四,口令的音量是否达标。其五,教员的主观评判:在完成考核并得出结果后,教员可用自己的标准额外对学员进行评定,可将评定记录于后台,以备查阅。

以上为本实施例三的基本实施方式,可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定:

优选的:在所述考核模式下,所述步骤S2的具体方式为:由教员通过所述局域网服务器预先设定所述N名学员的机位职位、需要进入的飞机型号和VR飞机客舱场景,在均进行登录操作后,所述N名学员的虚拟人物进入该VR飞机客舱场景,并自动进入考核倒计时。

另外,所述学员能够通过控制器选择进入学习情境模式;在学习情境模式下,所述局域网服务器向学员自动演示所述灭火角色在所述协作灭火流程中的操作。例如:对于消防员、支援者和通讯员,在他们各自的操作过程中,可触发各类可能遇到的干扰和困难情况,并做出解说说明(此时学员将不能进行移动,只能停留在原地),当看完这些后(或者教员讲解完后),学员可以选择“我已了解”按钮,继续执行担当角色应该展开的行动。“学习情境”顾名思义,以学员学习和教员讲解为目的,不是为了灭火,因此不会对学员的操作进行记录和打分,也不会有最终的灭火成绩。

实施例四

在上述实施例一至实施例三中任意一个实施例的基础上,本实施例四还采用了以下优选的实施方式:

所述多人协作模拟灭火系统还包括系统服务器;

所述步骤S1中,学员进行登录操作的方式为:所述学员用其身份信息通过所述控制器发出登录请求,该登录请求经所述局域网服务器中转至所述系统服务器进行验证,对于验证成功的登录请求,所述系统服务器通过所述局域网服务器向所述学员的VR头显和控制器发送SSO登录许可;

并且,所述局域网服务器和系统服务器记录所述学员的登录记录和在所述协作灭火流程中的操作数据,并建立相应的训练数据表。

实施例五

在上述实施例一至实施例四中任意一个实施例的基础上,本实施例五还采用了以下优选的实施方式:

所述多人协作模拟灭火系统还包括显示屏幕;每一台所述VR头显的视角图像均能够同步显示在所述显示屏幕上,以便于教员进行观察考核。

本发明不局限于上述具体实施方式,根据上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更,均落在本发明的保护范围之中。

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